(57)【要約】   【課題】      光軸調整および感度設定を簡略化できる光電式分離型感知器を提供する。  【解決手段】  プリズムレンズを回転させることにより、送光部は監視区域のあらゆる方向へ光を照射でき、また、受光部は監視区域のあらゆる方向からの光を集光レンズに入射できるため、送光部および受光部を正確に対向させる必要がない。また、集光レンズは液体レンズをして、印加電圧により焦点距離を連続的に変化できるために、受光部の出力値は常に最適に設定され、光軸調整作業が効率化できる。  【選択図】  図１
2007265254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、前記光学素子を取付する有底筒状の光学ケースと、前記光学ケースの端部に取付され、監視区域からの入射面にプリズム部を構成するプリズムレンズと、前記プリズムレンズから所定間隔を空けて前記光学ケースの内部に取付され、前記光学素子に集光する集光レンズと、前記光学ケースを軸中心に回転させる駆動手段とからなる筐体と、を備えたことを特徴とする光電式分離型感知器。
【請求項２】
有底筒状の第１の光学ケースと、前記第１の光学ケースの端部に取付され、監視区域からの入射面にプリズム部を構成する第１のプリズムレンズと、前記第１の光学ケースを軸中心に回転させる第１の駆動手段と、光学素子と、前記第１の光学ケースに内接して、前記光学素子を取付する有底筒状の第２の光学ケースと、前記第２の光学ケースの端部かつ前記第１のプリズムレンズの近傍に取付され、前記光学素子との対向面にプリズム部を構成する第２のプリズムレンズと、前記光学素子に集光する集光レンズと、前記第２の光学ケースを軸中心に回転させる第２の駆動手段とからなる筐体と、を備えたことを特徴とする光電式分離型感知器。
【請求項３】
前記集光レンズが液体レンズであることを特徴とする請求項１乃至２記載の光電式分離型感知器。
【請求項４】
前記光学素子は発光素子または受光素子であり、前記光学ケースに前記発光素子を取付した送光部と、前記光学ケースに前記受光素子を取付した受光部とが、対向設置され、監視区域の火災を検出することを特徴とする請求項１乃至３記載の光電式分離型感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸調整および感度設定を簡略化できる光電式分離型感知器を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光電式分離型感知器は、集光レンズが固体であるために焦点距離は変えられなかった。また、光軸調整作業は送光部および受光部を対向させるようにレンズホルダを水平、垂直に少しずつ回動させていて時間がかかっていた。
【特許文献１】特許第３１８４４０３号（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光電式分離型感知器においては、集光レンズは固体のために焦点距離が固定されており、監視区域からの入射光が受光部の受光素子に到達するまでの光路は制御できなかった。よって、送光部と受光部は監視区域を挟み、正確に対向設置する必要があった。
【０００４】
また、光軸調整時に光軸調整つまみを操作する際は、レンズホルダに設けられた照準穴からミラー越しに対向する筐体を常に見ている必要がある。光電式分離型感知器は高所に設置されることが多いため、長時間にわたって不安定な姿勢で光軸調整作業を続けることは安全性にも問題があった。さらに、受光部の出力値の調整は、微妙な操作が伴うために所定の電圧範囲にすることが難しく、熟練者でも必ずしも最適な調整ができなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、監視区域からの入射光が受光部の受光素子に到達するまでの光路は制御でき、また、レンズの焦点距離を連続的に変化させることができる光電式分離型感知器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光電式分離型感知器は、光学素子と、光学素子を取付する有底筒状の光学ケースと、光学ケースの端部に取付され、監視区域からの入射面にプリズム部を構成するプリズムレンズと、プリズムレンズから所定間隔を空けて光学ケースの内部に取付され、光学素子に集光する集光レンズと、光学ケースを軸中心に回転させる駆動手段とからなる筐体と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、有底筒状の第１の光学ケースと、第１の光学ケースの端部に取付され、監視区域からの入射面にプリズム部を構成する第１のプリズムレンズと、第１の光学ケースを軸中心に回転させる第１の駆動手段と、光学素子と、第１の光学ケースに内接して、光学素子を取付する有底筒状の第２の光学ケースと、第２の光学ケースの端部かつ第１のプリズムレンズの近傍に取付され、光学素子との対向面にプリズム部を構成する第２のプリズムレンズと、光学素子に集光する集光レンズと、第２の光学ケースを軸中心に回転させる第２の駆動手段とからなる筐体と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、集光レンズが液体レンズであることを特徴とするものである。またさらに、光学素子は発光素子または受光素子であり、光学ケースに発光素子を取付した送光部と、光学ケースに受光素子を取付した受光部とが、対向設置され、監視区域の火災を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光電式分離型感知器は、プリズムレンズを回転させることにより、送光部は監視区域のあらゆる方向へ光を照射でき、また、受光部は監視区域のあらゆる方向からの光を集光レンズに入射できるため、従来のように、送光部および受光部を正確に対向させる必要がないため、防災機器の設備設計上において自由度が高くなる。また、レンズの焦点距離を連続的に変化させることにより、受光素子に照射される光量を滑らかに調整して、受光部の出力値は常に最適に設定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明を利用する第１の実施形態における光電式分離型感知器２０の受光部を示す構成図ある。受光素子１は光学ケース５の底部８の近傍の図示しない取付部に固定されている。また、有底円筒状の光学ケース５の端部９にプリズムレンズ２が固定されている。さらに、受光素子１とプリズムレンズ２の間に、送光部からの光を受光素子１に集光するための液体レンズ４が光学ケース５に取付られている。
【００１１】
プリズムレンズ２は、多数のプリズムを同一面上に集結したプリズムアレイ３を入射面１０に配置したことにより、監視区域からの入射光７を大きく屈折できる。この屈折角度は、プリズムアレイ３の略三角の突起形状によって決定される。また、液体レンズ４は、図示しない電極に電圧を加えることで、屈折率および焦点距離を自在に変えることができる。従って、液体レンズ４の印加電圧を調整することにより、プリズムレンズ２および液体レンズ４を通過した光は常に受光素子１の受光面１に集光できるため、即座に最適な出力値を得ることができる。
【００１２】
光学ケース５の底部８にはモーター６が設けられている。モーター６を駆動させると、光学ケース５およびプリズムレンズ２が周方向に回動する。これにより、プリズムレンズ２のプリズムアレイ３は、監視区域からの入射光７に対する屈折角度が変わるため、光学ケース５の全周方向からの入射光７を液体レンズ４に向けて屈折できる。また、駆動手段はハンドル等としてもよい。
【００１３】
上記受光部に対して送光部は、図示しない発光素子が光学ケース５の底部８の近傍の図示しない取付部に固定されている。同様に、プリズムレンズ２、液体レンズ４、モーター６が設けられることにより、光学ケース５の全周方向に照射できる。
【００１４】
上記第１の実施形態における光電式分離型感知器２０の光軸調整方法および感度設定方法について説明する。監視区域の壁面に対向設置されている送光部と受光部は、図示しない受信部から電源供給されている。調整前は、送光部および受光部ともに光学ケース５が任意方向に向き、液体レンズ４が凸レンズであり、受光部の液体レンズ４の焦点は受光素子１の受光面上に結像しているものとする。
【００１５】
図２は、第１の実施形態における光電式分離型感知器２０の光軸調整における動作フローである。まず、光軸調整および感度設定の前における受光素子１の出力信号を増幅した初期値を記憶する。次に、図示しない制御回路により、送光部の光学ケース５は、モーター６の制御で所定角度だけ回動された後に、受光素子１の出力値が所定の電圧範囲で最適となる位置で停止させられる。その次に、図示しない制御回路により、受光部の光学ケース５は、モーター６の制御で所定角度だけ回動された後に、受光素子１の出力値が所定の電圧範囲で最適となる位置で停止させられる。さらに、図示しない制御回路により、受光部の液体レンズ４の印加電圧を変動させて液体レンズ４の形状が凸レンズから凹レンズまで自在に変えることで、プリズムレンズ２からのあらゆる屈折光に対しても焦点が受光素子１の受光面１１と合わせることができる。一方、送光部および受光部の光学ケース５の回動だけで受光素子１の出力値が所定の電圧範囲を超えて飽和する場合は、図示しない制御回路により、受光素子１の出力値が所定の電圧範囲内となるように、液体レンズ４の焦点は受光素子１の受光面１１の前後にずらしてもよい。これらの制御は、光電式分離型感知器２０が自動で行ってもよく、作業者が出力値を確認しながら手動で行ってもよい。従って、第１の実施形態によれば、光学ケース５を回動制御し、液体レンズ４の焦点を変動させることにより、送光部と受光部の設置位置が正確に対向していなくても、容易に光軸調整が可能である。
【００１６】
図３は、本発明を利用する第２の実施形態における光電式分離型感知器２１の受光部を示す構成図ある。第１の実施形態と異なるところは、２枚のプリズムレンズ２Ａ、２Ｂを互いに平面が合わさるように光学ケース５Ａ、５Ｂの端部９に配置し、かつ、光学ケース５Ａ、５Ｂは２重にして、それぞれに設けたモーター６Ａ、６Ｂにより独立して回動するようにしたものである。また、液体レンズ４は内側の光学ケース５Ｂに設けられる。これにより、図示しない制御回路により、２枚のプリズムレンズ２Ａ、２Ｂが独立に回動され、第１の実施形態より入射光７を大きく屈折できるので、送光部はさらに広範囲へ照射可能となり、受光部はさらに広範囲からの入射光７を受光できる。従って、第２の実施形態によれば、送光部と受光部の設置位置が第１の実施形態より大きくずれていても、容易に光軸調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を利用する第１の実施形態における光電式分離型感知器２０の受光部の概略図である。
【図２】第１の実施形態における光電式分離型感知器２０の光軸調整時の動作フローである。
【図３】本発明を利用する第２の実施形態における光電式分離型感知器２１の受光部の概略図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    受光素子
２、２Ａ、２Ｂ    プリズムレンズ
３    プリズムアレイ
４    液体レンズ
５、５Ａ、５Ｂ    光学ケース
６、６Ａ、６Ｂ    モーター
７    入射光
８    底部
９    端部
１０  入射面
１１  受光面
２０、２１  光電式分離型感知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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